機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)大綱

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程代碼:課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 英文名稱： Maching Design課程類型: 專業(yè)基礎(chǔ)課總 學(xué) 時(shí)：120 講課學(xué)時(shí)： 120 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：學(xué)分：適用對(duì)象: 機(jī)電一體化4先修課程：高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械制圖。一、 課程性質(zhì)、目的和任務(wù) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械類、機(jī)電類、近機(jī)類專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它在教學(xué)計(jì)劃中起著承先啟后的作用，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下必要的基礎(chǔ)。它不僅具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。它在培養(yǎng)機(jī)械類、機(jī)電類、近機(jī)類工程技術(shù)人才的全局中，具有增強(qiáng)學(xué)生的機(jī)械理論基礎(chǔ)，提高學(xué)生對(duì)機(jī)械技術(shù)工作的適應(yīng)性，培養(yǎng)其開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力的作用。為學(xué)生

2、學(xué)習(xí)后續(xù)課程及解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題奠定基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力、工程意識(shí)培養(yǎng)是本課程的教學(xué)目標(biāo)。本課程教學(xué)內(nèi)容方面應(yīng)著重基本知識(shí)、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力方面應(yīng)著重設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練，同時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。由于本課程的特點(diǎn)，它不僅為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，也為解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題建立基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生： 1掌握通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟，具有設(shè)計(jì)一般機(jī)械的能力； 2樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，了解國(guó)家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策； 3具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)、等有關(guān)技術(shù)資料的能力； 4掌握典型機(jī)械零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)

3、練； 5對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的新發(fā)展有所了解。二、教學(xué)基本要求 （1）要求掌握的基本知識(shí)：機(jī)械設(shè)計(jì)的一般知識(shí)。機(jī)械和機(jī)械零件的主要類型、性能、特點(diǎn)、應(yīng)用、機(jī)械零件的常用材料、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)工藝性。摩擦、磨損、潤(rùn)滑和密封的一般知識(shí)。（2）要求掌握的基本理論和方法機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和運(yùn)動(dòng)特性。機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)。機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本原理、防震、減振的途徑。通用機(jī)械零件的工作原理、受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失效形式等。通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度、剛度、耐磨性、壽命、熱平衡等。簡(jiǎn)化計(jì)算、當(dāng)量法、試算法等。改善載荷和應(yīng)力分布不均勻的方法，提高零件疲勞強(qiáng)度的措施，改善摩擦學(xué)性能的途徑。（3）要求掌握的基本技能繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)

4、圖，零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及工作圖的繪制；查閱標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等技術(shù)資料；編寫技術(shù)文件等。三、教學(xué)內(nèi)容及要求 緒論(2學(xué)時(shí))機(jī)械及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。本課程的性質(zhì)、任務(wù)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。設(shè)計(jì)的內(nèi)含與程序。重點(diǎn)介紹本課的內(nèi)容，性質(zhì)和任務(wù)，使學(xué)生明了本課程是在先修課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步理論聯(lián)系實(shí)際，研究通用零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算問(wèn)題。扼要介紹本課程的特點(diǎn)和相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，也應(yīng)隨時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)方法作具體指導(dǎo)。(一)機(jī)械設(shè)計(jì)概述(4學(xué)時(shí))本課程研究的對(duì)象、內(nèi)容；機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則及一般步驟；機(jī)械零件常見(jiàn)的失效形式。重點(diǎn)：機(jī)器及其組成；機(jī)械零件常用材料。難點(diǎn)：機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則。要求：理解機(jī)構(gòu)和機(jī)器的

5、概念，了解機(jī)器的組成。了解本課程的性質(zhì)、研究對(duì)象和學(xué)習(xí)本課程的基本要求和學(xué)習(xí)方法。（二）摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述(4學(xué)時(shí))摩擦與磨損、潤(rùn)滑、密封方法及裝置。重點(diǎn)：摩擦的分類；磨損的過(guò)程。難點(diǎn)：磨損的分類原理。要求：掌握摩擦的分類和磨損過(guò)程，了解潤(rùn)滑的方法、密封方法及其裝置。（三）平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(6學(xué)時(shí))運(yùn)動(dòng)副及其分類；平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；平面機(jī)構(gòu)的自由度。重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副的概念；平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算；機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算的注意事項(xiàng)。要求：理解平面運(yùn)動(dòng)副和機(jī)構(gòu)自由度的概念，掌握書面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法和平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法，理解機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。（四）平面連桿

6、機(jī)構(gòu)(6學(xué)時(shí))概述；四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化；四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件和幾個(gè)基本概念；平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。重點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及應(yīng)用；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件。難點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的極位、急回特性。要求：掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用，以及鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型和曲柄存在的條件。了解壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)、急回特性等概念。掌握平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法。（五）凸輪機(jī)構(gòu)(4學(xué)時(shí))概述；從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律；圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓；用解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線；凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題重點(diǎn)：凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)；凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程。難點(diǎn)：從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其繪制；圖解法。要求：了解凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和

7、應(yīng)用；能夠根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。（六）間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4學(xué)時(shí))棘輪機(jī)構(gòu)；槽輪機(jī)構(gòu)；不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。重點(diǎn)：各種機(jī)構(gòu)的工作原理。難點(diǎn)：棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)節(jié)方法。要求：了解間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)）的工作原理、類型和應(yīng)用。（七）螺紋連接與螺旋傳動(dòng)(8學(xué)時(shí))螺紋聯(lián)接的基本知識(shí)；螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松；單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算；螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析；螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力；提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。重點(diǎn)：螺紋連接的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：受軸向載荷和傾覆力矩的螺栓組的設(shè)計(jì)計(jì)算。要求：螺紋聯(lián)接是本課程重點(diǎn)內(nèi)容之一。要求掌握螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算。對(duì)提高

8、螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)工藝措施等作一般介紹。(八)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)(4學(xué)時(shí))常用機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇；機(jī)械傳動(dòng)的特性和參數(shù)、方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)順序。重點(diǎn)：機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及其特征參數(shù)。難點(diǎn)：機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)順序。要求：了解了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)之后，掌握常用機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇；機(jī)械傳動(dòng)的特性和參數(shù)、方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)順序。（九）軸和軸轂連接(6學(xué)時(shí))概述；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的強(qiáng)度計(jì)算；軸的材料及其選擇；軸的設(shè)計(jì)；軸轂連接。重點(diǎn)：軸的功用和分類；軸的強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：軸的強(qiáng)度計(jì)算和軸轂連接。要求：理解軸的分類，了解軸的材料，掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則和要求，掌握軸的強(qiáng)度計(jì)算。（十）軸承(8學(xué)時(shí)) 概

9、述；軸承的功用和類型；滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型和代號(hào)；滾動(dòng)軸承類型的選擇；滾動(dòng)軸承的工作情況分析及計(jì)算；滾動(dòng)軸承的選擇和組合設(shè)計(jì)；滑動(dòng)軸承概述；滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的性能比較。重點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型和代號(hào)；滾動(dòng)軸承類型的選擇；滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)；滾動(dòng)軸承的工作情況分析及計(jì)算。難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷；向心推力軸承的軸向力。要求：了解滑動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和材料，非液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算；了解滾動(dòng)軸承的類型和代號(hào)，掌握滾動(dòng)軸承類型的選擇，理解滾動(dòng)軸承的失效形式，掌握滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算，了解滾動(dòng)軸承的靜載荷能力計(jì)算，掌握滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)。； (十一) 其他常用零部件（4學(xué)時(shí)）聯(lián)軸器；離合器；彈簧。

10、重點(diǎn)：聯(lián)軸器的選擇難點(diǎn)：聯(lián)軸器、離合器、彈簧的構(gòu)造要求：了解常用聯(lián)軸器的性能和類型，聯(lián)軸器的選擇、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解常用離合器的類型和特點(diǎn)；了解彈簧的功用、類型、特點(diǎn)和選用。彈簧的材料和許用應(yīng)力。四、實(shí)踐環(huán)節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)使學(xué)生在2-4小時(shí)內(nèi)親自動(dòng)手完成23個(gè)實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法，使學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)操作的基本訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下表：實(shí)驗(yàn)名稱每套儀器設(shè)備核定學(xué)生數(shù)目時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型演示驗(yàn)證綜合研究1平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪122滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)123減速器裝拆實(shí)驗(yàn)32五、課外習(xí)題及課程討論 根據(jù)教學(xué)基本要求，每章均應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)、習(xí)題或思考題，其內(nèi)容要多樣化，使學(xué)

11、生掌握和鞏固基本概念、基本原理和基本方法掌握設(shè)計(jì)、計(jì)算的方法和技巧、提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。適當(dāng)安排習(xí)題課，習(xí)題應(yīng)作為評(píng)定學(xué)生成績(jī)的一部分。六、教學(xué)方法與手段 根據(jù)教學(xué)的需要，要適當(dāng)安排習(xí)題課（討論課），課外習(xí)題和設(shè)計(jì)作業(yè)。每個(gè)學(xué)生至少要完成1個(gè)大型設(shè)計(jì)作業(yè)。每個(gè)作業(yè)的份量一般為裝配圖紙一張，設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，約需1520個(gè)課外學(xué)時(shí)。為了增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，教師在教學(xué)中，最好利用一些能說(shuō)明問(wèn)題的教具，實(shí)物模型和CAI軟件進(jìn)行電化教學(xué)。 將CAD引入課程設(shè)計(jì)，逐步由手工繪圖過(guò)度到電子圖版。開(kāi)展設(shè)計(jì)大賽，提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。七、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配 講課習(xí)題課討論課實(shí)驗(yàn)其他合計(jì)緒論22第一章44

12、第二章44第三章516第四章66第五章44第六章44第七章718第八章44第九章66第十章718第十一章44合計(jì)5760八、考核方式 課程采用閉卷考試，成績(jī)?cè)u(píng)定按照卷面成績(jī)與平時(shí)成績(jī)進(jìn)行折算記入最終成績(jī)。1、采用累加式的考核辦法由下面幾部分構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)（）+期末考試（） 2、期末考試注重理論知識(shí)與動(dòng)手實(shí)踐能力的相結(jié)合，目的在于使同學(xué)們能好地掌握知識(shí)，避免死記硬背，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)可以解決實(shí)際當(dāng)中的一些問(wèn)題。能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。九、推薦教材和教學(xué)參考書 教 材：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第三版)，陳立德編著，高等教育出版社，2011年。參考書：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第四版)，楊可貞主編，高等教育出版社，1998年。十、說(shuō)明 本課程與其它有關(guān)課程的聯(lián)系和分工： 學(xué)習(xí)本課程時(shí)必須安排在下列課程之后進(jìn)行：畫法幾何及機(jī)械制圖、工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)，金屬材料及熱處理、互換性及